Apport de l’imagerie chimique par Spectroscopie d’Absorption X pour le suivi localisé de l’imprégnation et de l’activation de catalyseurs hétérogènes
Les thématiques de R&I en gestion des réseaux électriques intelligents connaissent actuellement une forte impulsion en raison de l’arrivée croissante des véhicules électrifiés, de l’intégration grandissante de sources d’énergies renouvelables mais variables, conséquences d’une opinion publique et d’une législation de plus en plus attentionnées aux problématiques environnementales.
L’utilisation à bon escient de l’énergie solaire pour convertir le CO2 en hydrocarbures peut simultanément contrebalancer deux problèmes actuels majeurs: le réchauffement climatique (ppCO2) et la future demande énergétique. La voie photocatalytique est pertinente, cependant le rendement du procédé demeure actuellement faible même pour les meilleurs matériaux développés et de nombreuses questions restent encore ouvertes au sujet des propriétés intrinsèques du photocatalyseur à optimiser et des mécanismes réactionnels associés.
L'alumine est un matériau majeur en catalyse car il constitue le support de très nombreux catalyseurs industriels. En effet, ses caractéristiques texturales (volume poreux, distribution en taille des pores, surface spécifique) et sa réactivité de surface sont ajustables à la synthèse, à la mise en forme ou encore lors de post-traitements (activation), ce qui la rend particulièrement attractive et versatile. Alors que la phase gamma de l’alumine est la plus couramment utilisée, d'autres polymorphes (alumine delta ou thêta) peuvent être préférés pour certaines applications.
Le développement de la production d’électricité d’origine éolienne est en très forte croissance en France et dans le monde. IFP Energies nouvelles se positionne dans cette dynamique en tant qu’EPIC acteur de la transition énergétique. Associées à la croissance de la puissance installée, la surveillance et la maintenance des éoliennes deviennent un enjeu majeur. Il est donc important de détecter et caractériser au plus tôt des défauts qui peuvent apparaître dans ces structures, afin de prévenir toute dégradation importante.
L’accroissement de la population mondiale couplée au développement technologique va générer une demande croissante en produits pétrochimiques dans les décennies à venir et contribuer au déplacement de l’utilisation ressources hydrocarbonées vers les produits pétrochimiques au détriment des carburants. Le para-xylène est un intermédiaire particulièrement recherché car il est nécessaire notamment pour la production de fibres polyesters pour les vêtements ou encore de résines.
Le contrôle des propriétés texturales du support d’alumine est un enjeu crucial dans le développement de nouveaux matériaux catalytiques : les propriétés de transport de matière du support sont influencées par la microstructure poreuse et sont critiques lors des étapes d’imprégnation de la phase active, puis au cours des réactions catalytiques. Un support d’alumine est constitué de cristallites élémentaires (quelques Å), qui s’agrègent pour former des agrégats (nm), qui peuvent ensuite s’agglomérer pour former des agglomérats (de 100 nm à 1 µm).
Face au doublement prévu de la consommation énergétique dans les transports entre 2020 et 2050, le développement des biocarburants représente un enjeu important dans le cadre de la diversification énergétique et de la réduction des émissions de CO2. La production de bioéthanol de seconde génération à partir de ressources lignocellulosiques est une des solutions envisagées et fait l’objet de nombreux développements R&I de par le monde.
Un poste de thèse sur la corrosion et l’encrassement dans les procédés de géothermie est proposé au sein du département Electrochimie et Matériaux à IFP Energies Nouvelles à Solaize (69360), à 10 km de Lyon. Ce sujet sera mené en collaboration avec l’équipe Mécanique Physique et Interfaces (MPI) du Centre Sciences des Matériaux et des Structures (SMS) de l’Ecole des Mines de St Etienne.
Maitriser la transformation de la biomasse en molécules d’intérêt (bioplastiques etc.) est actuellement un défi majeur. Deux tiers de la biomasse disponible pour ces transformations est constituée de polymères de sucres, et sa dépolymérisation mène à la formation de glucose, fructose, xylose… Ces molécules hautement fonctionnalisés peuvent ensuite être transformés en espèces très intéressantes, comme par exemple le 5-HM (un précurseur de nouveaux biopolymères), l’acide lévulinique, l’acide lactique etc…